- 444.50 KB
- 2021-04-20 发布
江西省南昌市第十中学2017-2018学年高二5月月考化学试题
1. 下图是2008奥运吉祥物,其外材料为纯羊毛,内充聚酯纤维,该聚酯纤维的结构简式为,下列说法中不正确的是( )
A. 羊毛与聚酯纤维的化学成分不相同
B. 由单体合成聚酯纤维的反应属加聚反应
C. 该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇
D. 聚酯纤维和羊毛一定条件下均能水解
【答案】B
【解析】分析:根据聚酯纤维的结构简式可知属于缩聚产物,单体是乙二醇和对苯二甲酸,据此解答。
详解:A. 羊毛的主要成分是蛋白质,与聚酯纤维的化学成分不相同,A正确;
B. 由单体合成聚酯纤维的反应属缩聚反应,B错误;
C. 该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇,C正确;
D. 聚酯纤维属于缩聚产物,羊毛的主要成分是蛋白质,在一定条件下均能水解,D正确。答案选B。
2. 光刻胶是大规模集成电路印刷电路板技术中的关键材料,某一光刻胶的主要成分如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. 该物质可经过缩聚反应制得
B. 1 mol该物质可消耗4 mol H2
C. 该物质可稳定存在于碱性溶液中
D. 合成此高聚物的单体的化学式为C11H10O2
【答案】D
【解析】分析:根据有机物结构简式可知属于加聚产物,单体的结构简式为C6H5CH=CHCOOCH=CH2,据此解答。
详解:A. 该物质可经过加聚反应制得,A错误;
B. 1 mol该物质可消耗4n mol H2,B错误;
C. 分子中含有酯基,该物质不能稳定存在于碱性溶液中,C错误;
D. 合成此高聚物的单体是C6H5CH=CHCOOCH=CH2,化学式为C11H10O2,D正确。答案选D。
3. 下列各组物质,分别取等物质的量在足量的氧气中完全燃烧,耗氧量不同的是( )
A. 乙酸和乙醇 B. 乙烯和乙醇 C. 乙炔和乙醛 D. 乙烷和甲酸乙酯
【答案】A
【解析】分析:根据CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2→xCO2+y/2H2O,设两种物质的物质的量均为1mol,则(x+y/4-z/2)相同时,耗氧量相同,以此来解答。
详解:A、乙醇耗氧量为2+6/4-1/2=3,乙酸耗氧量2+4/4-2/2=2,耗氧量不相同,A正确;
B、乙烯和乙醇耗氧量均为3,耗氧量相同,B错误;
C、乙炔耗氧量为2.5,乙醛耗氧量为2.5,耗氧量相同,C错误;
D、乙烷耗氧量为2+6/4=3.5,而甲酸乙酯的分子式为C3H6O2耗氧量为3+6/4-2/2=3.5,耗氧量相同,D错误;答案选A。
4. 可用于区别苯、甲苯、苯酚、四氯化碳四种无色液体,所选试剂正确的一组为( )
A. 氯化铁溶液,溴水 B. NaOH溶液,溴水
C. 高锰酸钾溶液,溴水 D. NaHCO3溶液,溴水
【答案】C
.....................
考点:考查物质的鉴别。
5. 已知C-C可以绕键轴旋转。结构简式为的烃的下列说法正确的是( )
A. 分子中最多有16个原子处于同一平面上
B. 该烃的一氯代物最多有4种
C. 该烃是苯的同系物
D. 分子中至少有9个碳原子处于同一平面
【答案】D
【解析】分析:由结构简式可知,分子中含2个苯环,苯环为平面结构,直接与苯环相连的原子与苯环在同一平面内,结合对称性分析。
详解:A.由于苯环是平面形结构,碳碳单键可以旋转,所分子中最多有24个原子处于同一平面上,A错误;
B.碳碳单键可以绕键轴旋转,由对称性可知,苯环上四种H、甲基上一种H,其一氯代物最多有5种,B错误;
C.苯的同系物只有1个苯环,该物质不属于苯的同系物,C错误;
D.所有C原子可能共面,但对某一苯环,苯环中6个C、与苯环相连甲基上的C、另一苯环上的与苯相连的C及对位C一定共面,即至少9个C原子共面,D正确;答案选D。
点睛:本题考查有机物的结构与性质,把握结构中共面问题及苯的结构为解答的关键,注意选项A、D中至少和最多共面原子的分析为解答的难点。
6. 把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度 为( )
A. 0.1(b-2a) mol·L-1
B. 10(2a-b) mol·L-1
C. 10(b-a) mol·L-1
D. 10(b-2a) mol·L-1
【答案】D
【解析】试题分析:混合溶液分成两等份,每份溶液浓度相同.一份加入含a mol 硫酸钠的溶液,发生反应Ba2++SO42-=BaSO4
↓,恰好使钡离子完全沉淀,可知该份中n(Ba2+)=(Na2SO4)=amol;另一份加入含bmol 硝酸银的溶液,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,恰好使氯离子完全沉淀,则n(Cl-)=n(Ag+)=bmol,根据电荷守恒可知每份中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),每份溶液中n(K+)=bmol-2amol=(b-2a)mol,故钾离子浓度为="10(b-2a)" mol•L-1,故选D。
考点:考查了离子反应的计算的相关知识。
7. 分子式为C10H20O2有机物A,能在酸性条件下水解生成有机物C和D,且C在一定条件下可转化成D,则A的可能结构有( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】试题分析:分子式为C10H20O2有机物A,能在酸性条件下水解生成有机物C和D,说明A是酯类。且C在一定条件下可转化成D,这说明C是醇,D是羧酸,二者含有相同的碳原子数,均是5个。含有5个碳原子的醇能氧化为相应羧酸的有CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、(CH3)2CHCH2CH2OH、(CH3)3CCH2OH,因此相应的酯类也是4种,答案选C。
考点:考查同分异构体判断
8. 阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,下列叙述中正确的是( )
A. 常温常压下,20.0 g重水(D2O)所含的中子数约为6.02×1023
B. 室温下,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数约为3×6.02×1023
C. 通常状况下,1 mol的NO2与N2O4混合气体变为标准状况时其分子数约为6.02×1023
D. 常温下,7.1 g Cl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数约为0.2×6.02×1023
【答案】B
【解析】分析:A.1分子重水含有10个中子;
B.乙烯和丙烯的最简式均是CH2;
C.存在平衡2NO2N2O4;
D.氯气与氢氧化钠反应时转移1个电子。
详解:A. 常温常压下,20.0 g重水(D2O)的物质的量是1mol,所含的中子数约为10×6.02×1023,A错误;
B. 乙烯和丙烯的最简式均是CH2,室温下,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中“CH2”的物质的量是3mol,含有的碳原子数约为3×6.02×1023,B正确;
C. 由于存在平衡2NO2N2O4,所以不能确定1 mol的NO2与N2O4
混合气体变为标准状况时的分子数,C错误;
D. 常温下,7.1 g Cl2是0.1mol,与足量NaOH溶液反应时既是氧化剂,也是还原剂,转移的电子数约为0.1×6.02×1023,D错误;答案选B。
9. 下列是除去括号内杂质的有关操作,其中正确的是( )
A. 苯(苯酚)—加浓溴水,振荡静置分液
B. NO(NO2)—通过水洗、干燥后,用向下排气法收集
C. 乙烷(乙烯)—让气体通过盛溴水溶液的洗气瓶
D. 乙醇(乙酸)—加足量NaOH溶液,分液
【答案】C
【解析】分析:A.三溴苯酚能溶于苯中;
B.NO不能用排空气法收集;
C.乙烯能与溴水反应;
D.乙醇与水互溶。
详解:A. 由于三溴苯酚能溶于苯中,不能用溴水除去苯中的苯酚,应该用氢氧化钠,A错误;
B. NO易被氧化为NO2,不能用排气法收集,B错误;
D. 乙醇与水互溶,加足量NaOH溶液把乙酸转化为乙酸钠,然后蒸馏即可得到乙醇,D错误。答案选C。
10. 下列物质中能发生加成、加聚和缩聚反应的是( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】能发生加成、加聚反应的化合物分子结构中应含有
等不饱和键;能发生缩聚反应的化合物应含有两个或两个以上官能团,如—COOH、—OH和—NH2等。
11. 下列关于有机物说法正确的是( )
①制乙酸乙酯时,把乙醇和乙酸依次加入浓硫酸中
②用灼烧的方法可以区别丝和棉花
③油脂水解可得到氨基酸和甘油
④纤维素和淀粉都是多糖,二者互为同分异构体
⑤溴乙烷、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解
⑥乙醇中是否含水,可用金属钠来检验
⑦乙烯和乙烷都能发生加聚反应
⑧蛋白质水解的最终产物是多肽
A. ①②③⑧ B. ④⑤⑥⑦ C. ②⑤ D. ①⑤
【答案】C
【解析】①其它液体与浓硫酸混合相似于稀释浓硫酸,应该将浓硫酸加入其它液体中,故①错误;②用灼烧的方法可以区别丝和棉花,故②正确;③油脂水解得到脂肪酸和甘油,不能得到氨基酸,故③错误;④纤维素和淀粉的聚合度不同,分子式不同,二者不为同分异构体,故④错误;⑤溴乙烷、油脂和蛋白质在一定条件下都能水解,故⑤正确;⑥乙醇与水相似,也可以与金属钠发生反应生成氢气,所以不可用金属钠检验乙醇中是否含水,故⑥错误;⑦乙烷不能发生加聚反应,故⑦错误;⑧蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸,故⑧错误。故选C。
12. 下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4C1 ⑤H2NCH2COOH ⑥CH3COOH
A. ①②③ B. ①②④⑤ C. ⑤⑥ D. ①②③⑤
【答案】D
【解析】试题分析:①NaHCO3是酸式盐,能和NaOH反应,盐酸的酸性强于弱酸,能和盐酸反应,故符合题意;②(NH4)2S,能和盐酸反应生成硫化氢,和强氧化钠反应生成氨气,故符合题意;③是两性氢氧化物,既能跟酸反应又能跟碱反应,故符合题意;④只能跟碱反应生成氨气,故不符合题意;⑤-COOH显酸性,-NH2显碱性,符合题意;⑥只能和碱反应,生成盐,故不符合题意。
考点:考查元素及其化合物的性质。
13.
有以下物质:①甘氨酸、②苯丙氨酸、③谷氨酸、④丙氨酸、⑤硝基丙烷。属于同系物的是( )。
A. ①④ B. ②③ C. ④⑤ D. ①⑤
【答案】A
【解析】分析:结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,据此解答。
详解:甘氨酸、丙氨酸均含有1个氨基和1个羧基,结构相似,属于同系物关系;苯丙氨酸含有苯环,谷氨酸含有2个羧基,硝基丙烷不属于氨基酸,则这三种物质不能互为同系物,答案选A。
14. 下列有关物质的分类或归类正确的是( )
①混合物:石炭酸、福尔马林、水玻璃、水银
②化合物:CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HD
③电解质:明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡
④同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2
⑤同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨
A. ①③④ B. ②④ C. ②③④ D. ③⑤
【答案】D
【解析】分析:混合物是指由两种或两种以上物质组成的,由两种或两种以上元素组成的纯净物是化合物,溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物是电解质,结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,据此解答。
详解:①石炭酸是苯酚的水溶液,福尔马林是甲醛的水溶液,水玻璃是硅酸钠水溶液,水银金属单质,不是混合物;①错误;
②氯化钙、烧碱均是化合物;聚苯乙烯是高分子化合物,属于混合物;HD是单质,②不错误;
③明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡均是电解质,③正确;
④CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2的结构不一定相似,可能是羧酸也可能是酯,不一定是同系物,④错误;
⑤C60、C70、金刚石、石墨是同一元素的不同单质,属于同素异形体,⑤正确,答案选D。
15. 三个氨基酸(R-CH-COOH,烃基R可同可不同)失去2个H2O缩合成三肽化合物,现有分子式为C36H57O18N11的十一肽化合物完全水解生成甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N),在缩合成十一肽化合物时,这三种氨基酸的物质的量之比为( )
A. 3:3:5 B. 3:5:3 C. 5:3:3 D. 8:7:7
【答案】B
【解析】分析:脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水,所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基,脱水缩合过程中的相关计算依据为脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数;蛋白质分子中氧原子数目=肽键数目+肽链数×2+R基中的氧原子数,据此解答。
详解:甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸三种氨基酸分子中都只含有一个N原子,因此C36H57O18N11的十一肽化合物根据N原子的数目可知该多肽链是由11个氨基酸脱水缩合形成的十一肽;则脱去的水分子数目=氨基酸数-肽链数=11-1=10,因此该多肽水解时也需要10个水分子。三个氨基酸分子中只有谷氨酸含有2个羧基,假设谷氨酸分子数为N,则多肽链中的氧原子数目=(11-N)×2+4N-10=18,计算可知N=3,设甘氨酸、丙氨酸分别为x、y个,根据C原子和H原子守恒:2x+3y+15=36、5x+7y+3×9=57+10×2,解得x=3、y=5,所以甘氨酸数为3,丙氨酸数为5,谷氨酸数为3,这三种氨基酸的物质的量之比为3:5:3,答案选B。
点睛:本题结合三种氨基酸分子的结构式,考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合,首先要求考生识记氨基酸脱水缩合的概念,掌握氨基酸脱水缩合过程,能根据N原子数目计算出氨基酸数目;其次要求考生能根据氧原子数目计算出谷氨酸的数目,再进而根据C和H原子数目计算出甘氨酸和丙氨酸的数目。
16. 在T ℃时将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是 ( )
A. 溶质的质量分数为w=×100%
B. 溶质的物质的量浓度c=mol·L-1
C. 溶液中c(OH-)=mol·L-1
D. 上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
【答案】B
【解析】试题分析:A、氨水溶液溶质为氨气,该溶液的密度为ρ g•cm-3,体积为VmL,所以溶液质量为ρVg,溶质氨气的质量为ag,溶质的质量分数为a/ρV×100%,错误;B、a g NH3的物质的量为a/17mol,溶液体积为VmL,所以溶液的物质的量浓度为,正确;C、溶液OH-中来源与一水合氨、水的电离,一水合氨电离出的OH-为mol/L,所以溶液中OH-浓度大于
mol/L,错误;D、水的密度比氨水的密度大,相等体积的氨水与水,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,溶液中氨气的质量相同,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,D错误。
考点:本题考查物质的量浓度、质量分数的计算与相互关系。
17. 分子式为C3H6O3的物质有多种同分异构体,请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式:
⑴A能与NaHCO3溶液反应,且1 molA与足量金属Na能生成1 molH2,则A为__________或______________________。
⑵B中所有同类原子的化学环境等同(如CH4中所有H所处化学环境等同),且不与Na反应,则B为___________________。
⑶C中碳与氧分别有两种化学环境,氢的环境等同,且C与Na不反应,则C为___________。
【答案】 (1). HOCH2CH2COOH (2). HOCH2CHOHCHO (3). (4). CH3OCOOCH3
【解析】C3H6O3的不饱和度为1。
(1)A能与NaHCO3溶液反应说明有一个—COOH,1 molA与足量金属Na能生成1 molH2,说明有两个—OH,因为—COOH中已经有一个—OH,故A中有一个—COOH,一个—OH。
(2)B不与Na反应,说明无—OH,所有同类原子的化学环境等同,说明B是一个非常对称的分子结构。故为环醚
(3)C与Na不反应,说明无—OH;氢的环境等同,说明分子中H原子是完全对称的;综合可知C为CH3OCOOCH3
18. 在有过氧化物存在的条件下,不对称烯烃与HBr加成的反应规律是溴原子加在含氢较多的碳原子上,如: CH3—CH=CH2 + HBrCH3CH2CH2Br。现有分子式为C8H13O2Cl的酯A,在一定条件下发生如下图所示的一系列变化:
已知:A分子中不含甲基,试回答下列问题:
(1)写出下列物质的结构简式:Y____________、D___________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
①A和足量NaOH溶液共热________________________________________;
②B→E ______________________________________________________________;
③X→C ______________________________________________________________;
④X与D发生缩聚反应:_______________________________________________。
【答案】 (1). CH2=CHCH2COONa (2). HOOCCH2CH2COOH (3). CH2=CHCH2COOCH2CH2CH2CH2Cl + 2NaOH CH2=CHCH2COONa + HOCH2CH2CH2CH2OH + NaCl (4). CH2=CHCH2COOH + HBrBrCH2CH2CH2COOH (5). HOCH2CH2CH2CH2OH + O2 OHCCH2CH2CHO + 2H2O (6).
【解析】分析:A水解产物经过一系列转化后都可生成D,说明X、Y的C原子数相等,A分子中不含有甲基,则A应为不饱和一元卤代酯,结构简式为CH2=CHCH2COOCH2CH2CH2CH2Cl,氯原子和酯基两处在碱性条件下同时水解得二元醇X和不饱和羧酸钠Y,且X、Y碳数均为4,X为HOCH2CH2CH2CH2OH,C为二元醛,为OHCCH2CH2CHO,D为二元羧酸,为HOOCCH2CH2COOH,Y为CH2=CHCH2COONa,B为CH2=CHCH2COOH,由题意可知E为CH2BrCH2CH2COOH,F为CH2OHCH2CH2COONa,G为CH2OHCH2CH2COOH,H为OHCCH2CH2COOH,结合有机物官能团的性质可写出相关反应的方程式。
详解:(1)根据以上分析可知Y的结构简式为CH2=CHCH2COONa,D的结构简式为HOOCCH2CH2COOH。
(2)①A为CH2=CHCH2COOCH2CH2CH2CH2Cl,和NaOH溶液共热条件下发生水解反应,反应的方程式为CH2=CHCH2COOCH2CH2CH2CH2Cl + 2NaOHCH2=CHCH2COONa + HOCH2CH2CH2CH2OH + NaCl;
②根据已知信息可知B→E的方程式为CH2=CHCH2COOH + HBrBrCH2CH2CH2COOH;
③X为HOCH2CH2CH2CH2OH,可被催化氧化为二元醛,反应的方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH + O2 OHCCH2CH2CHO + 2H2O;
④X与D发生缩聚反应的方程式为
。
点睛:本题为一道典型的有机框图推断题,解答有机推断题的关键是寻找切入口,即通常所说的“题眼”,本题有两个最为明显的“题眼”:①两次氧化,在有机化学中符合两次氧化的物质有烯烃和醇等;②在NaOH溶液中的水解,能发生水解的有机物一般有卤代烃、酯、含有肽键的有机化合物等.找到题眼后便可用顺推和逆推相结合的方法渐次展开,
题目难度中等。
19. 从物质A开始有如下图所示的转化关系(其中部分产物已略去)。已知H能使溴的CCl4溶液褪色;1mol F(分子式C4H6O2)与足量新制的Cu(OH)2在加热条件下充分反应可生成2molCu2O。分析图表并回答问题:
(1)A可能的结构简式:_______________________________________________;
(2)写出反应类型: E→H_________________、H→I__________________;
(3)写出C→F的化学方程式:__________________________。
(4)请设计出由丙烯合成CH3-CH(OH)-COOH的反应流程图_______(有机物用结构简式表示,必须注明反应条件)。提示:合成过程中无机试剂任选。
【答案】 (1). 或 (2). 消去反应 (3). 加聚反应 (4). (5).
【解析】分析:H在一定条件下反应生成I,反应前后各元素的组成比不变,且H能使溴的CCl4溶液褪色,说明H反应生成I应为加聚反应,因此H中含有碳碳双键,则H为CH2=CHCOOH,I为,由此可知E应为CH3CH(OH)COOH,被氧化生成M为,M不能发生银镜反应,B应为CH3CH(OH)COONa,说明A在碱性条件下生成CH3CH(OH)COONa、NaCl和C,D为氯化钠,G为AgCl,C的分子式为C4H10O2,分子中含有甲基,由C催化氧化生成F(C4H6O2),1molF分子式与足量新制的Cu(OH)2在加热条件下充分反应可生成2molCu2O,则F分子中含有2个-CHO,故C为,F为,所以有机物A为或,结合有机物的结构和性质解答该题。
详解:(1)根据以上分析可知A可能的结构简式为或;
(2)E→H是CH3CH(OH)COOH发生消去反应生成CH2=CHCOOH,H→I是CH2=CHCOOH发生加聚反应生;
(3)C→F是氧化为,反应方程式为;
(4)根据逆推法可知由丙烯为原料合成CH3CH(OH)COOH,可涉及以下反应流程
。
点睛:本题考查有机物的推断,题目难度中等,本题注意根据有机物反应的特点和含有的官能团逆向推断,尤其是进行合成路线设计时一般都依据逆推法,有时也需要正推和逆推相结合。
20. A、B、C、D、E、F和G都是有机化合物,它们的关系如下图所示:
(1)化合物C的分子式是C7H8O,C遇FeCl3溶液显紫色,C与溴水反应生成的一溴代物只有两种,则C的结构简式为_____________________________________________;
(2)D为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C的小20,它能跟NaHCO3反应放出CO2,则D分子式为_________,D具有的官能团是(写名称)_________________________________;
(3)反应①的化学方程式是_________________________________________________;
(4)芳香化合物B是与A具有相同官能团的A的同分异构体,通过反应②化合物B能生成E和F,F可能的结构简式是____________________________;
(5)E可能的结构简式是_________________________________________。
【答案】 (1). (2). C4H8O2 (3). 羧基 (4). (5).
(6).
【解析】(1)C遇FeCl3溶液显紫色,说明C中有酚羟基结构;C的苯环上的一溴代物只有两种,且C为C7H8O,所以C的结构简式为。(2)D的相对分子质量比C的小20,所以D的相对分子质量为88,D能与NaHCO3反应放出CO2,则D中有—COOH,且D为直链化合物,所以D的分子式为C4H8O2,结构简式为CH3CH2CH2COOH。(3)根据上述分析,A的结构简式应为。(4)由于D和F产生G;且G的分子式为C7H14O2,所以F分子式为C3H8O,结构简式可能为:CH3CH2CH2OH,。(5)由于B为芳香化合物,且与A互为同分异构体,所以E的分子式为C8H8O2,E可能的结构简式便可推出。
21. 将含有C、H、O的有机物3.24 g,装入元素分析装置,通入足量的O2使它完全燃烧,将生成的气体依次通过氯化钙干燥管A和碱石灰干燥管B。测得A管质量增加了2.16g,B管增加了9.24g。经质谱法测得该有机物的相对分子质量为108。
(1)燃烧此化合物3.24g,须消耗O2的质量是多少______?
(2)求此化合物的分子式______。
(3)经红外光谱分析,该化合物分子中存在苯环和羟基,试写出其可能的结构简式______。
(4)进一步实验表明,该化合物的核磁共振氢谱存在四个峰,且峰面积之比为1:2:2:3,试确定该化合物的结构简式______。
【答案】 (1). 8.16g (2). C7H8O (3).
(4).
【解析】分析:(1)根据质量守恒计算消耗氧气的质量;
(2)计算二氧化碳、水、氧气的物质的量,根据原子守恒计算3.24g有机物中C、H、O原子物质的量,进而确定最简式,结合有机物的相对分子质量为108,进而确定分子式;
(3)根据该化合物的分子中有1个苯环和1个羟基,据此写出满足条件的有机物的结构简式;
(4)根据峰面积之比确定氢原子种类,进而书写其结构简式。
详解:(1)A管质量增加了2.16g为生成水的质量,B管增加了9.24g为生成二氧化碳的质量,根据质量守恒可知,消耗氧气的质量=2.16g+9.24g-3.24g=8.16g;
(2)2.16g水的物质的量为2.16g÷18g/mol=0.12mol,n(H)=0.24mol,9.24g二氧化碳的物质的量为9.24g÷44g/mol=0.21mol,n(C)=0.21mol,8.16g氧气的物质的量为8.16g÷32g/mol=0.255mol,3.24g有机物中n(O)=0.21mol×2+0.12mol-0.255mol×2=0.03mol,因此3.24g有机物中C、H、O原子物质的量之比为:0.21mol:0.24mol:0.03mol=7:8:1,故该有机物最简式为C7H8O,有机物的相对分子质量为108,而最简式C7H8O的式量为12×7+8+16=108,故其最简式即为分子式,即有机物分子式为:C7H8O;
(3)分子式为C7H8O的有机物,该化合物的分子中有1个苯环和1个羟基,所以满足条件的结构简式为;
(4)进一步实验表明,该化合物的核磁共振氢谱存在四个峰,且峰面积之比为1:2:2:3,说明含有1个甲基和1个羟基,且处于对位,该化合物的结构简式为。
点睛:本题考查有机物分子式确定、限制条件同分异构体的书写,题目难度中等,注意掌握确定有机物分子式、结构简式的方法,根据有机物燃烧产物的质量关系确定有机物的最简式为解答该题的关键。